Đang tải... (xem toàn văn)
I. Dụng cụ • 1 bình 3 cổ 500 ml • 1 bình 3 cổ 1000 ml • 1 bình thủy tinh có thiết kế phễu nhỏ giọt 250 ml • 1 máy khuấy từ gia nhiệt • 1 bình cầu 250 ml có khuấy • 3 bình cầu 250 ml • Máy đo pH • Kim xylanh • Hệ thống Schlenk line • Thau nước đá • Lò nung
Quy trình thực nghiên cứu tổng hợp xúc tác tẩm chất lỏng ion cho trình hydroformyl hóa etylen Dụng cụ I • • • • • • • • • • • Hóa chất II • • • • • • • • • • III bình cổ 500 ml bình cổ 1000 ml bình thủy tinh có thiết kế phễu nhỏ giọt 250 ml máy khuấy từ gia nhiệt bình cầu 250 ml có khuấy bình cầu 250 ml Máy đo pH Kim xylanh Hệ thống Schlenk line Thau nước đá Lò nung 5,24 g TPP P(C6H5)3 30 ml oleum 3SO3(H2SO4) Hỗn hợp 90 ml toluene 26,2 g trioctylamin 7g CsOH.H2O 10g NaOH khan Nước cất g Ionic liquid 0,05g Rh Chất mang: 2,6g SiO2; 1,3g ZrO2; 3,9g MCM-41; 2,6g SBA-15 Methanol Quy trình thực nghiệm Tổng hợp ligand 1.1 Sunfat hóa Lắp sơ đồ tổng hợp 1,2 Van ba ngả 3,4 Van Kim xy lanh Bình thủy tinh Thiết kế phễu giọt Bình cổ Máy khuấy gia nhiệt Thau nước đá • • • • • • • • • • • Cân 5,24g TPP cho vào bình cổ (7) Hút chân không bình (7) Khóa van nhỏ giọt bình cầu 250 ml (6), cho vào bình 30 ml oleum 30% Đóng nút nhám tiến hành hút chân không bình (6) : Mở van (1,2) ; mở thật chậm van (2,3) Quá trình khoảng 10 phút Sau hút chân không, khóa van (3) Xoay van (1,2) để mở đường thổi khí Quá trình khoảng 10 phút Tiến hành nhỏ giọt, đóng van (2) Bình (7) thổi khí cắm kim (5) Nhỏ thật chậm giọt để quan sát nhiệt tỏa phản ứng Nếu không thấy khói tỏa nhiều, điều chỉnh tăng tốc độ nhỏ giọt đến 3-4s/giọt Khi hết 1/3 oleum, bật khuấy từ, tăng tốc độ nhỏ giọt Sau nhỏ giọt, đợi khoảng 10 phút để oleum xuống hoàn toàn SO3 thoát gần hết Khóa van (4), rút kim (5), điền khí trơ thêm 10 phút khóa van (1,3) • 1.2 Sau 150-170 khuấy nhiệt độ phòng, ta thua dung dịch màu vàng nâu sánh Tiến hành hút chân không qua van (3) lấy SO3 dư khỏi hỗn hợp Pha loãng nước cất Thay nút có ống thông bình (6) nút kín Mở van (4) hút chân không bình (6) (7) • Hút chân không khoảng 10 phút khóa van (1,3,4) • Lật ngược bình kết hợp mở từ từ van (4) để dung dịch từ bình (7) chảy vào bình (6) • Khi dung dịch chảy hết xuống bình (6) khóa van (4) • Tháo bình (7) cho nhanh vào bình 150 ml nước cất lần • Lắp lại sơ đồ ban đầu ( đầy đủ kim xylanh) • Hút chân không bình (7) sau thổi khí trơ vào liên tục • Tiến hành nhỏ giọt từ bình xuống bình qua van (4) để pha loãng dung dịch • Khi nhỏ giọt xong ta thu dung dịch chứa đầy kết tủa màu trắng đục Khi mở van (4) cần mở thật chậm để bình thông áp Bình thổi liên tục • Khi dung dịch xuống hết bình để bình thông áp 10 phút để trình sau tiến hành dễ dàng 1.3 Tạo hợp chất trung gian • • • • • • • 1.4 Pha hỗn hợp: 90 ml toluene 26,2 ml Trioctylamin bình cầu 250 ml có khuấy Khóa van (4) để đưa hỗn hợp toluene amin vào bình (6) Thay bình (6) van có lỗ thông khí Hút chân không cẩn thận điền khí trơ Mở van (4) tiến hành phản ứng Sau nhỏ giọt tạo kết tủa xong, đợi khoảng 10 phút, khóa van tháo kim điền đầy khí Tiếp tục khuấy mạnh bình phản ứng Tách pha Đổ dung dịch từ bình (7) lên bình (6) • Bình ( chứa chủ yếu axit dư tạp chất) đem rửa sấy khô, bình để tách pha đêm • Sau tách pha, lắp lại bình vào sơ đồ, hút chân không cẩn thận • Mở van (4) chiết pha nước, sau khóa van, mở nút cao su đổ bỏ dung dịch chứa nước tạp chất, thay bình bình khác y hệt • Hút chân không đưa pha toluen từ bình xuống bình 1.5 Phản ứng trung hòa a) Trung hòa với CsOH • Pha dung dịch CsOH 5% : 7g CsOH.H2O với 130 ml nước cất lần • • • • • • Tách bình (7) chứa HCTG pha toluene ra, đóng nút cao su, hút chân không điền đầy khí trơ Bơm từ từ dung dịch CsOH 5% ( lần 5-10 ml) qua kim xylanh để tiến hành trung hòa điều kiện có khuấy Khuấy 15-20 phút ngừng để dung dịch tách pha 15-20 phút Mở nút cao su, cắm sâu điện cực thủy tinh máy đo pH xuống đáy bình đo nhanh pH pha nước phía ( kiểm tra liên tục sau lần cho CsOH) Khi pH đạt 5,5-6,5 dùng pipet hút pha cho vào bình cầu khác Tiếp tục trung hòa CsOH ( lần bơm ml) Kiểm tra pH dung dịch Trung hòa với NaOH Pha dung dịch NaOH 5% : 10g CsOH khan với 190 ml nước cất lần • Tách bình (7) chứa HCTG pha toluene ra, đóng nút cao su, hút chân không điền đầy khí trơ • Bơm từ từ dung dịch NaOH 5% ( lần 5-10 ml) qua kim xylanh để tiến hành trung hòa điều kiện có khuấy • Khuấy 15-20 phút ngừng để dung dịch tách pha 15-20 phút • Mở nút cao su, cắm sâu điện cực thủy tinh máy đo pH xuống đáy bình đo nhanh pH pha nước phía ( kiểm tra liên tục sau lần cho NaOH) • Khi pH đạt 5,5-6,5 dùng pipet hút pha cho vào bình cầu khác • Tiếp tục trung hòa NaOH ( lần bơm ml) Kiểm tra pH dung dịch 1.6 Bay nước thu sản phẩm khô • Cho pha chứa sản phẩm thu vào bình cổ 500 ml Một nhánh bên tạo đường hút chân không với máy hút, nhánh lại đóng kín nút cao su • Gia nhiệt gián tiếp đến 1000C nhiệt độ glyxerin bên khoảng 1100C để bay nước, đồng thời hút chân không liên tục b) • 1.7 Tinh chế thu sản phẩm khô • • Cho vào bình sản phẩm rắn thô 300 ml methanol Gia nhiệt đến 800C hút chân không đến khô thu sản phẩm Tổng hợp xúc tác 2.1 Xử lý chất mang trước tổng hợp xúc tác Cho chất mang vào bát sứ đưa vào lò nung Đặt chế độ lò nung theo bước: o Từ nhiệt độ môi trường đến 200 C: nung ẩm bề mặt hạt silicagel Điều chỉnh tốc độ gia nhiệt vừa phải (50C/phút) đến 2000C; giữ 1h 0 o Từ 200-400 C: nung hết ẩm bám silicagel Tốc độ gia nhiệt C/phút; giữ 1h 2.2 Tổng hợp xúc tác • • 2.2.1 Lắp sơ đồ tổng hợp xúc tác 1, Van ba ngả 2, Van 3, Kim thổi khí trơ hút chân không 4, Bình đựng silicagel 5, Bình tổng hợp 6, Bếp khuấy kết hợp gia nhiệt 2.2.2 Chuẩn bị dụng cụ tổng hợp • • • • • • Rửa bình schlenk sau ngâm rửa axeton Rửa lại bình schlenk nước cất Rửa lại bình axeton lần Dùng khí nén làm khô cho vào tủ sấy 1000C, sấy qua đêm Lấy bình tổng hợp khỏi tủ sấy Đậy nút cao su thật nhanh, dùng kẹp kẹp ống đựng chất mang (4) với bình schlenk, lắp bình schlenk với hệ schlenk line sau hút chân không Điền đầy khí, lấy bình tổng hợp chuẩn bị thao tác tiếp 2.2.3 Cân hóa chất ( khối lượng cân mẫu tra bảng 2.1 tr35 đồ án mẫu) • • • • Cân Rh(acac)(CO)2: đủ đưa vào bình schlenk cho không dính Rh lên thành bình, gõ nhe Cân lại giấy cân Cân ligand Cân ionic liquid: Cho IL lên đĩa, lấy lượng xác cho IL vào bình schlenk Cân lại đĩa Cân chất mang 2.2.4 Hút chân không điền đầy khí trơ Lặp lại lần sau tháo kim (3) tháo bình schlenk khỏi hệ 2.2.5 Bơm methanol tiến hành phản ứng • • • Sau hút chân không, dùng xylanh hút 60 ml methanol cột chưng cất cho vào bình tổng hợp Khuấy 2h Cho chất mang vào bình tổng hợp Khuấy qua đêm 2.2.6 Bay methanol thu sản phẩm • • Gia nhiệt bình 68-700C Mở van (2) thực bay tủ hút Nối bình schlenk vào hệ hút chân không 15-20 phút Sử dụng máy sấy làm nóng bình đựng chất mang cổ bình schlenk ( khoảng 30s – phút) ... phẩm khô • • Cho vào bình sản phẩm rắn thô 300 ml methanol Gia nhiệt đến 800C hút chân không đến khô thu sản phẩm Tổng hợp xúc tác 2.1 Xử lý chất mang trước tổng hợp xúc tác Cho chất mang vào... C/phút; giữ 1h 2.2 Tổng hợp xúc tác • • 2.2.1 Lắp sơ đồ tổng hợp xúc tác 1, Van ba ngả 2, Van 3, Kim thổi khí trơ hút chân không 4, Bình đựng silicagel 5, Bình tổng hợp 6, Bếp khuấy kết hợp gia nhiệt... methanol cột chưng cất cho vào bình tổng hợp Khuấy 2h Cho chất mang vào bình tổng hợp Khuấy qua đêm 2.2.6 Bay methanol thu sản phẩm • • Gia nhiệt bình 68-700C Mở van (2) thực bay tủ hút Nối bình